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Wasserrohrfeuerbüchse für Lokomotivkessel und andere Dampferzeuger.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Wasserrol-rfeuerbüchse für Lokomotivkessel und
andere Dampferzeuger, bei denen eine jede Seitenwand der Feuerbüchse aus inneren
und äußeren Reihen von Wasserrohren besteht und die die Fallrohre bildenden Rohre
(ier äußeren Reihe mit ihren oberen Enden mit Wasserverteilern verbunden sind, die
unabhängig von dem im oberen Teil der Feuerbüchse angeordneten Dampfsammler sind.
An diesem Dampfsammler sind die Ver dampfungsrohre der inneren Rohrreihen angeschlossen,
und die unteren Enden der Fallrohre und der Verdampfungsrohre sind außerdem mit
in der Nähe des Rostes liegenden Waserkästen verbunden.
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Gemäß der Erfindung ist die Einrichtung so getroffen, daß die zwischen
dem oberen Dampfsammler und den unteren Wasserkästen liegenden Wasserverteiler an
ihren vorderen Enden offen sind und unmittelbar durch Öffnungen in der Stirnplatte
der Feuerbüchse mit dem in dem Kesselmantel vorhandenen Wasser in Verbindung stehen.
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Bei einer zweckmäßig zur Anwendung-gelangenden Ausführungsform der
Erfindung sind diese Wasserverteiler an beiden Enden offen und an Öffnungen in den
vorderen und hinteren Platten der Feuerbüchse angeschlossen. Die Wasserverteiler
stehen somit in unmittelbarer Verbindung mit den Wasserräumen vor und hinter der
Feuer-1)ücl,se.
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Hierdurch wird erreicht, daß jederzeit eine angemessene und ausreichende
Wasserzuleitung von dem Wasserraum des Kessels zu den Fallrohren und den Verdampfungsrohren
gewährleistet ist, die die Seitenwandungen der Feuerbüchse bilden, so daß ein äußerst
wirksamer Wasserumlauf und eine schnelle Erhitzung des Wassers erzielt wird. Die
Dampferzeugung wird somit beschleunigt und außerdem ein Durchbrennen dieser Rohre
mit Sicherheit vermieden.
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Die Wasserrohrfeuerbüchse erhält ferner eine einfache und gedrängte
Bauart, so daß die ganze Einrichtung bequem in eine Lokomotivfeuerbüchse von üblicher
Gestalt und Größe eingebaut werden kann. Die Kesselrückwand an dem Führerstand kann
somit dasselbe Profil wie bei einem Kessel von bisher üblicher Bauart haben, bei
dem die Feuerbüchse seitliche Wasserräume oder -kammern besitzt, so daß die üblichen
Ausrüstungsteile an der Kesselrückwand an denjenigen Stellen angebracht oder beibehalten
werden können, die sie eewöhnlich bei den bisher im Gebrauch befindlichen Kesseln
einnehmen.
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In den Zeichnungen sind Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise
dargestellt, und zwar zeigt Abb. r einen OOuerschnitt durch eine @Vasserrohrfeuerbü
chse gemäß der Erfindung. Abb.2 und 3 veranschaulichen in einem senkrechten Längsschnitt
und in einem Querschnitt eine abgeänderte Ausführungsform der Wasserrohrfeuerbüchse.
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z bezeichnet einen Teil des Mantels eines üblichen Lokomotivfeuerröhrenkessels,
2 den Rohrboden an dem Feuerbüchsenende des Mantels, und 3, 3a sind die Feuerrohre
des Kessels; die Rohre 3a sind die üblichen verbreiterten Feuerrohre, in die sich
die nicht dargestellten U-förmig gestalteten Überhitzerrohre oder Dampfüberhitzerglieder
erstrecken. d. bezeichnet die Kesselrückwand an dem hinteren oder Feuertürende der
Feuerbüchse, 5, 5a die hinteren und vorderen Endplatten der Feuerbüchse und 6 die
Platten, welche die Seiten und den oberen Teil des Feuerbüchsenmantels bilden. Der
Rohrboden 2 der Feuerbüchse ist bei der Darstellung eine mit einem Flansch versehene
oder schalenartig ausgebildete Platte, deren geflanschter Teil in den nach vorn
ragenden oder mit einem Flansch versehenen Teil 511 der inneren Platte 5a an dem
vorderen Ende der Feuerbüchse eingelassen und an ihm befestigt ist. 8 ist der Dampfsammler,
der beim Ausführungsbeispiel im Querschnitt zylindrisch ist. Mit 9 sind die Wasserverteiler
bezeichnet, die neben den Platten 6 zu beiden Seiten der Feuerbüchse angeordnet
sind. Diese Wasserverteiler sind an den Enden offene Kästen von vorzugsweise länglicher
oder annähernd rechteckiger Gestalt im Querschnitt und stehen mittels ihrer offenen
Enden in freier Verbindung mit dem Wasserraum des Kessels; ihre hinteren Enden stellen
mit dem Wasserraum zwischen den Platten und 5 in Verbindung. Es sind Öffnungen in
der Platte 5 an dem hinteren Ende der Feuer-
Büchse und in der inneren
Platte 5a an dem vorderen Ende der Feuerbüchse vorgesehen, und mit diesen Öffnungen
liegen die offenen Enden der genannten Wasserverteiler in Deckung. An den Enden
der Wasserverteiler 9 sind Flanschen io vorgesehen, mittels deren die Wasserverteiler
an der Platte 5 an (lern hinteren Ende der Feuerbüchse und an der inneren Platte
5a an dem vorderen Ende der Feuerbüchse, beispielsweise wie beim Ausführungbeispiel
angegeben, durch Vernieten an diesen Platten befestigt werden. Die Wasserverteiler
sind also vollständig innerhalb des Feuerbüchsengehäuses angeordnet und liegen unterhalb
des im Dainpfsammler vorhandenen Wasserspiegels und oberl-alb des Bodens des Kesselmantels.
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Mit i i sind die Wasserkästen bezeichnet, die in der Nähe des Rostes
angeordnet sind. Die das Wasser nach unten führenden Fallrohre 12 haben einen verhältnismäßig
großen Querschnitt, und die Verdampfungsrohre 13 besitzen eine verhältnismäßig kleine
Querschnittsfläche.Wie aus der AL-b. i zu ersehen ist, sind die Rohre 12 als äußere
Rohrreibe ausgebildet, die neben den Seitenplatten oder der Wand 6 der Feuerbüchse
liegt, und die Rohre 13 sind als innere Rohrreihe ausgebildet. wobei die oberen
Teile dieser Rohre heim Ausführungsbeispiel umgebogen sind, um sich annähernd der
Querschnittsgestalt der Feuerbüchsenwand oder des Mantels 6 anzupassen. Die oberen
oder Einlaßenden der Rohre 12 werden, wie dargestellt (beim Ausführungsbeispiel
durch Einwalzen in Löcher), in dem Boden der Wasserverteiler 9 befestigt. Mit 14.
sind Schraubstöpsel bezeichnet, die in löchern in der oberen Wand dieser Wasserverteiler
sitzen, um ein zum Einwalzen eines Rohres dienendes Werkzeug einführen zu können.
Die unteren oder Auslaßenden der Rohre 12 werden (beim Ausführungsbeispiel durch
Einwalzen in Löcher) in der Oberwand cler Wasserkästen i i befestigt. In dem Boden
des Wasserkastens i i sind Öffnungen i ia zur Einführung eines Werkzeuges zum Einwalzen
eines Rohres vorgesehen; und Deckelplatten 15 dienen dazu, diese Öffnungen abzuschließen.
Die erwähnten Deckelplatten werden an dem Boden der Kästen i i mittels Schraubbolzen
und Muttern oder in anderer beliebiger Weise befestigt. Die unteren oder Einlaßenden
der Rohre 13 «erden ebenfalls in Löcher in der oberen Platte der Wasserkästen i
i eingewalzt, und die oberen oder Auslaßenden dieser Rohre 13 werden in Löchern
des Dampfsammlers 8 und beim Ausführungsbeispiel durch Einwalzen befestigt. Die
Rohre 13 in einer jeden Reihe sind so nahe nebeneinander als dies praktisch ausführbar
angeordnet und in der Weise mit Bezug auf die zugehörigen Rohre 12, -daß gegenüber
dem Raum zwischen den benachbarten Rohren 12 j e ein Rohr 13 vorhanden ist. Die
Anordnung der Rohre ist demzufolge so, daß die vereinigten Reihen der inneren und
äußeren Wasserrohre 12 und 13 praktisch fortlaufende Seitenwandungen der Feuerbüchse
bilden. Ferner-bilden die nach innen umgebogenen oberen Teile i3a der dicht neheneinanderliegenden
Verdampfungsrohre 13 zusammen mit den Deckplatten 16, die über diesen umgebogenen
Teil angeordnet sind. und dem unteren Teil des Dampfsammlers 8 die Feuerbüchsdeckel.
Die Deckplatten i 6 erstrecken sich von dem Dampfsammler 8 zu den Wasserverteilern
9 und werden beispielsweise durch Vernieten an Winkelscl-ienen 17, 174 gehalten,
die an der Seite des Dampfsammlers 8 bzw. an der Seite der Wasserverteiler 9 befestigt
sind.
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Bei der vorzugsweise zur Anwendung kommenden Ausführungsform sind
die Fallrohre 12 im Querschnitt von ovaler, elliptischer oder abgeflachter Form
und besitzen kreisrunde Endteile, wodurch diese Rohre in den Wasserverteilern 9
und in den Wasserkästen bequem eingewalzt werden können.
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Wie aus Abb. i hervorgeht, sind die Wasserverteiler 9 mit einer geeigneten
Anzahl querverlaufender Ankerbolzen 23 versehen, die so angebracht sind, daß sie
unmittelbar über den Metallteilen zwischen den Enden der in dem Boden der Verteiler
befestigten Rohre 12 liegen.
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In den Abb. 2 und 3, die eine abgeänderte Ausführungsform der Wasserrolirfeuerbüchse
darstellen, die entweder für Lokomotiv- oder Schiffskessel und desgleichen zur Ver-Nvendung
als ein ortsfester oder transportabler Kessel oder Dampferzeuger geeignet ist, ist
ein jeder Wasserkasten i i mit einem Deckel 15a von rinnenförmigem Querschnitt versehen.
In den schrägverlaufenden Enden dieser Deckel sind Schraubstöpsel 15b (Abb. 2) vorgesehen,
so daß Ablagerungen. Schlamm oder Fremdkörper, die durch das Wasser mitgerissen
und in den Wasserkästen sich ablagern, sich in den in den Deckeln 15a vorhandenen
Nuten a@-,setzen und durch Entfernen der Sehraubstöpsel 15b und Einsetzen der Düse
eines Wasserschlauches in die Stöpselbohrung bequem ausgewaschen werden können.
Die mit' einem Flansch versehene Rchrplatte ist an dem vorderen Ende des rohrförmigen
und mehr oder weniger konisch gestalteten Ansatzes 2¢ befestigt, dessen hinteres
Ende an dem Flanschteil 5b der inneren Platte 5a an dem vorderen Ende der Feuerbüchse
befestigt ist. Ein jeder Wasserverteiler g kann aus einer einzelnen Metallplatte
hergestellt werden, die gebogen
und zusammengeschweißt wird. Anstatt
durch Schräübstöpsel verschlossene Bohrungen in der oberen Wand des Wasserverteilers
anzuordnen, können verhältnismäßig große Öffnungen in der oberen Wand eines jeden
Verteilers angebracht und durch eine Deckelplatte ida verschlossen werden, die an
der oberen Wand des Verteilers durch Schraubbolzen und Muttern befestigt wird.
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Mit 26 (Abb. i) sind Wasserrohre bezeichnet, die unter der üblichen
Feuerbrücke in der Feuerbüchse angeordnet sind; diese Rohre werden an ihren gegenüberliegenden
Enden in Löcher der Platte 5 an dem hinteren Ende der Feuerbüchse bzw. in der inneren.
Platte 5a an dem vorderen Ende der Feuerbüchse eingewalzt. Die Rohre 26 dienen zur
Zirkulation desWassers zwischen denWasserräumen an dem vorderen und hinteren Ende
der Feuerbüchse.
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27, 27a (Abb. i und 3) sind längsverlaufende Kesselanker; die
Anker 27a erstrecken sich durch die Wasserkammer 8, vorzugsweise dicht neben deren
Boden (Abb. i), und diese Anker werden an dem Ende der Feuerbüchse vorzugsweise
durch entfernbare Stifte 28 festgehalten.
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In den Räumen zwischen den Seitenplatten 6 der Feuerbüchse und den
Fallrohren 12 und den Wasserverteilern 9 wird eine geeignete wärmeisolierende Verkleidung
angebracht. Mit 29 (Abb. i und 3) sind Winkelplatten bezeichnet, die diese Verkleidung
an dem oberen Teil dieser Räume begrenzen. Eine entsprechende Verkleidung kann zwischen
den Deckplatten 16 und den nach innen umgebogenen oberen Teilen der Verdampfungsrohre
13 vorgesehen werden.
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Das Wasser von dem in dem Kesselmantel vorhandenen Wasserraum fließt
in - die Wasserverteiler 9 und alsdann durch die äußeren Reihen der Fallrohre 12
in die Wasserkästen i i nach unten und darauf durch die Verdampfungsrohre 13 in
den Dampfsammler B. Infolge der intensiven Erhitzung, der die Rohre 13 in der Feuerbüchse
ausgesetzt sind, und infolge des Gewichts des großen Volumens von kaltem Wasser,
das durch die äußeren Reihen der Rohre 12 abwärts geht, ist die Wasserzirkulation
sehr schnell, und die Möglichkeit eines Durchbr ennens der Rohre und einer Kesselablagerung
in diesen Rohren wird auf ein Mindestmaß verringert oder vollständig ausgeschlossen,
so daß auch nach fortgesetztem Gebrauch die Rohre ihre ursprüngliche hohe Wirkung
für die Dämpferzeugung beibehalten. Die Wasserverteiler 9 bilden Zuführungsvorrichtungen
für die das Wässer nach unten leitenden Rohre 12, und die Wasserkästen ii bilden
Verbindungen für die Auslaßenden der Rohre 12 und die Einlaßenden der Rohre 13.
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Da die Wasserverteiler an beiden Enden in direkter Verbindung mit
den Wasserräumen stehen, wird eine wirksame Zuleitung des Wassers zu den oberen
Enden aller das Wasser nach unten führenden Rohre 12 gesichert, die, da sie eine
große Querschnittsfläche aufweisen, ihrerseits eine angemessene Wassermenge an die
Wasserkästen und demzufolge an die hoch erhitzten Rohre 13 abgeben, die das Wasser
aufwärts führen.